高考化学二轮复习水溶液中的离子平衡讲义

第8讲水溶液中的离子平衡

[考纲要求]1.理解电解质在水中的电离以及电解质溶液的导电性；了解电解质的概念；了解强电解质和弱电解质的概念。2.理解弱电解质在水中的电离平衡，能利用电离平衡常数进行相关计算。3.了解水的电离、离子积常数。4.了解溶液pH的定义及测定方法，能进行pH的简单计算。5.了解盐类水解的原理、影响盐类水解程度的主要因素、盐类水解的应用。

6.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡；理解溶度积(K sp)的含义，能进行相关的计算。

[学科素养]1.变化观念与平衡思想：认识弱电解质是存在电离平衡的，并会运用电离度、平衡常数多角度分析弱电解质的电离平衡；认识盐类水解的本质是中和反应的逆反应，能多角度、动态地分析盐类水解和沉淀溶解平衡，并用相关理论解决实际问题。2.证据推理与模型认知：能运用平衡模型解释化学现象，揭示现象的本质和规律。3.科学探究与创新意识：能发现和提出有探究价值的弱电解质电离平衡、水解平衡和沉淀溶解平衡的问题；能从问题和假设出发，确定探究目的，设计探究方案，进行实验探究；在探究中学会合作，面对“异常”现象敢于提出自己的见解。4.科学精神与社会责任：应具有严谨求实的科学态度，具有探索未知、崇尚真理的意识；赞赏化学对社会发展的重大贡献，具有可持续发展意识和绿色化学观念，能对与电离平衡、水解平衡和沉淀溶解平衡有关的社会热点问题做出正确的价值判断。

[网络构建]

[核心强化]

1．证明HA是弱酸的2种典型方法

(1)测钠盐NaA溶液的pH，若pH>7，则说明HA为弱酸。

(2)测一定物质的量浓度的HA溶液，若0.01 mol·L－1HA溶液的pH>2，则说明HA为弱酸。

2．计算溶液的pH时的“3”个关注条件

(1)外界条件是否为室温。

(2)溶液中的H＋和水电离出的H＋的浓度不同。

(3)是否为强酸、强碱的溶液。

3．必考的“1”个常数、“2”个比较和“3”个守恒

(1)水的离子积K w＝c(H＋)·c(OH－)(只与温度有关)。

(2)盐溶液中阴、阳离子浓度比较；c(H＋)与c(OH－)的比较。

(3)电荷守恒、物料守恒、质子守恒。

4．值得关注的热点

难溶电解质沉淀溶解平衡、沉淀的生成及转化、K sp的应用。

5．“5”考酸碱中和滴定

(1)“考”实验仪器。

(2)“考”操作步骤。

(3)“考”指示剂选择。

(4)“考”误差分析。

(5)“考”数据处理。

考点一电离平衡和溶液的酸碱性

[解析]水的电离吸热，温度升高，水的电离程度增大，K w增大，图中Q点K w＝10－14，P点K w＝10－12，因此曲线A表示的是25 ℃时水的电离平衡曲线，A项错误；25 ℃时，pH ＝1的稀硫酸中氢离子抑制了水的电离，逐滴滴入pH＝11的稀氨水，氢离子浓度逐渐减小，

水的电离程度逐渐增大，过量后氨水中的氢氧根离子抑制水的电离，水的电离程度又逐渐减小，B项正确；Q点对应的溶液呈中性，Fe3＋水解生成氢氧化铁沉淀，不能大量存在，C项错误；100 ℃时，K w＝10－12，pH＝2的稀硫酸中c(H＋)＝1×10－2mol/L，pH＝12的氢氧化钠溶液中c(OH－)＝1 mol/L，等体积混合，氢氧化钠过量，溶液显碱性，D项错误。

[答案] B

(1)外界条件对水的电离的影响：酸和碱抑制水的电离，强酸弱碱盐和强碱弱酸盐促进水的电离，升高温度促进水的电离。强酸弱碱盐和碱溶液中，H＋均来自水的电离，故c水(OH

－)＝c

水(H ＋)＝c(H＋)；强碱弱酸盐和酸溶液中，OH－均来自水的电离，故c

水(H

＋)＝c

水(OH

－)

＝c(OH－)。酸式盐比较特殊，如NaHSO4完全电离，会抑制水的电离；NaHCO3中HCO－3以水解为主，呈碱性，促进水的电离。

(2)溶液pH计算模板

[分点突破]

角度一：弱电质的电离平衡及影响因素

1．室温下，向a mol·L－1氨水中逐滴加入盐酸至过量，下列描述不正确的是( ) A．溶液的pH减小

B.c(NH＋4)

c(OH－)

增大

C ．水的电离程度先减小后增大

D ．K b (NH 3·H 2O)不变

[解析] A 项，氨水中存在NH 3·H 2O ??NH ＋4＋OH －，加入盐酸后c (OH －

)减小，pH 减小，正确；B 项，加入盐酸后c (OH －)减小，电离平衡右移，c (NH ＋

4

)增大，c (NH ＋

4)c (OH －)增大，正确；C 项，NH 3·H 2O 抑制水的电离，随着盐酸的加入，浓度减小，抑制程度减弱，水的电离程度增大，但随着盐酸的过量，盐酸抑制水的电离，水的电离程度减小，故水的电离程度先增大后减小，错误；D 项，NH 3·H 2O 的电离常数只与温度有关，正确。

[答案] C

2．(2017·全国卷Ⅰ)下列事实中，不能比较氢硫酸与亚硫酸的酸性强弱的是( )

A ．氢硫酸不能与碳酸氢钠溶液反应，而亚硫酸可以

B ．氢硫酸的导电能力低于相同浓度的亚硫酸

C ．0.10 mol·L －1

的氢硫酸和亚硫酸的pH 分别为4.5和2.1

D ．氢硫酸的还原性强于亚硫酸

[解析] A 项，根据较强酸制备较弱酸原理，氢硫酸不和NaHCO 3反应，亚硫酸与NaHCO 3反应，说明亚硫酸、碳酸、氢硫酸的酸性依次减弱，正确；B 项，相同浓度，溶液的导电能力与离子总浓度有关，相同浓度下，氢硫酸溶液导电能力弱，说明氢硫酸的电离能力较弱，即电离出的H ＋数较少，正确；C 项，相同浓度下，亚硫酸的pH 较小，故它的酸性较强，正确；D 项，酸性强弱与还原性无关，酸性强调酸电离出H ＋的难易，而还原性强调还原剂失电子的难易，错误。

[答案] D

3．在不同温度下，水溶液中c (H ＋)与c (OH －)有如图所示关系。下列说法中不正确的是

( )

A ．T >25

B ．b 点溶液中c (H ＋

)一定比a 点大

C ．要实现a 点到b 点，可以加入CH 3COONa 固体

D ．ac 线上任意点对应的溶液均呈中性

[解析] A 项，由题图可知，由25 ℃到T ℃，水的电离程度增大，由于升高温度，水的电离程度增大，故T >25，正确；B 项，由题图可知，b 点溶液中c (H ＋)＝1×10－6 mol·L